王新华
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刘菊银
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何仁洋
,
陈振华
腐蚀与防护
轨道交通动态杂散电流是造成城镇埋地燃气钢质管道腐蚀泄漏的主要原因.由于现场环境的复杂多变,目前对动态杂散电流干扰腐蚀的研究尚未深入,动态杂散电流危害评估主要建立在经验判断的基础上.本工作在实验室搭建动态杂散电流加速腐蚀试验平台,研究了杂散电流的时变规律以及管地电位变化特征,同时也研究了动态杂散电流干扰环境下土壤酸碱度、土壤电导率、杂散电流频率以及杂散电流密度对管道腐蚀速率的影响,利用回归分析方法建立了腐蚀速率计算的数学模型,确立各影响因素对腐蚀速率的贡献率,并验证了模型的可靠性,为现场埋地钢质管道腐蚀危害性评价提供了一定的依据.
关键词:
动态杂散电流
,
腐蚀速率
,
回归分析
,
危害评估
许宏良
,
殷苏民
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.033
目的 预测输气金属管道表面腐蚀速率.方法 分析动态杂散电流和二氧化碳(CO2)浓度对金属管道的表面腐蚀机理,给出金属管道表面腐蚀产生的化学反应方程式.根据一元回归线性方程式得出多元线性回归数学方程式,推导出动态杂散电流和CO2腐蚀金属管道表面方程式,得出金属管道表面腐蚀预测的最终模型.结合具体实例,采用数学软件MATLAB对45号金属管道表面腐蚀速率预测的多元线性回归模型进行仿真,并且与实验测量的腐蚀速率进行比较和分析.结果 金属管道表面的腐蚀速率随着动态杂散电流或者CO2浓度的增大而逐渐增大.在100 h内,电流和CO2浓度仿真的金属管道表面最大腐蚀速率分别为3.72×10–4 mm/h和4.80×10–4 mm/h,电流和CO2浓度仿真的金属管道表面最小腐蚀速率分别为3.26×10–4 mm/h和4.24×10–4 mm/h,电流和CO2浓度实验测量的金属管道表面最大腐蚀速率分别为3.76×10–4 mm/h和4.86×10–4 mm/h,电流和CO2浓度实验测量的金属管道表面最小腐蚀速率分别为3.12×10–4 mm/h和4.08×10–4 mm/h.同时,金属管道表面腐蚀速率理论计算值与实验测量值的相对误差在5%以内.结论 采用多元线性回归模型可以近似预测输气金属管道表面的腐蚀速率,为管道的使用寿命提供参考数据,避免输气金属管道发生重大安全事故.
关键词:
动态杂散电流
,
CO2浓度
,
多元线性回归模型
,
金属管道
,
腐蚀速率
,
仿真
